Принцип работы генератора автомобиля для «чайников» + Видео

Как подключить реле регулятор к генератору автомобиля

Устройство генератора и принцип его работы

Генератор — прибор, призванный преобразовывать кинетическую энергию в ток благодаря вращающемуся магнитному полю. Бывает переменного и постоянного тока. Имеет внешнюю силовую раму, магнитный полюс, статор, вращающийся ротор, коммутационный узел и щетки. Дополняется манжетой, коллекторной и стяжной шпилькой, держателем обмоток, коллекторной пластиной, валом, ребристой втулкой, нижним конусом, фланцем и возбудительной обмоткой.


Конструкция

Обратите внимание! Работает благодаря принципу электромагнитной индукции в момент наводки электротока в замкнутой цепи и пересечения ее с помощью вращающегося магнитного поля постоянных магнитов. Чем быстрее вращается ротор, тем выше вырабатываемое напряжение.

Для создания замкнутого контура и отвода от него электротока необходим коллектор с щелочным узлом для постоянного контакта между рамкой и схемой. Благодаря подпружиненным конструктивным щеткам, которые прижимаются к коллекторным пластинам, передается электроток на выходные клеммы, а дальше он идет к потребителям.

Принцип работы генераторной установки

Сколько времени заряжается аккумулятор автомобиля от генератора

Как долго заряжается автомобильный аккумулятор от генератора – показатель имперический. Он зависит от легкости запуска – сколько раз был повернут стартер. Остаточный заряд батареи после длительной стоянки разный, температурные условия тоже. Поэтому восстановление емкости батареи зависит от технических показателей генератора, на каких оборотах он выдает ток, сколько дополнительно приборов запитано.

Однако известно, чтобы восстановить способность аккумулятора запустить мотор, нужно поработать на холостом ходу и проехать на средней скорости не менее 20 минут. Для полного восстановления емкости потребуется не менее 3 часов непрерывного движения автомобиля.

Сколько заряжается аккумулятор от автомобильного генератора, зависит от температуры окружающего воздуха, от состояния батареи. Но по мере нагревания электролита химический процесс идет быстрее, внешней энергии требуется меньше. Как быстро идет процесс накопления заряда, больше всего зависит от длительности работы генератора. Поэтому на дальнобойных автомобилях зарядка аккумуляторов от сети производится редко.

Какие требования к автомобильному генератору

Главным требованием пользователя к автомобильному генератору является одновременное снабжение электрической энергией потребителей и зарядка АКБ, включение штатных потребителей электрической энергии без сильного разряда аккумулятора и нахождение в электросети нагрузок с роторными частотными вращениями.

Бесперебойная подача электротока как основное требование

Сколько времени заряжается аккумулятор автомобиля от генератора

Как долго заряжается автомобильный аккумулятор от генератора – показатель имперический. Он зависит от легкости запуска – сколько раз был повернут стартер. Остаточный заряд батареи после длительной стоянки разный, температурные условия тоже. Поэтому восстановление емкости батареи зависит от технических показателей генератора, на каких оборотах он выдает ток, сколько дополнительно приборов запитано.

Однако известно, чтобы восстановить способность аккумулятора запустить мотор, нужно поработать на холостом ходу и проехать на средней скорости не менее 20 минут. Для полного восстановления емкости потребуется не менее 3 часов непрерывного движения автомобиля.

Сколько заряжается аккумулятор от автомобильного генератора, зависит от температуры окружающего воздуха, от состояния батареи. Но по мере нагревания электролита химический процесс идет быстрее, внешней энергии требуется меньше. Как быстро идет процесс накопления заряда, больше всего зависит от длительности работы генератора. Поэтому на дальнобойных автомобилях зарядка аккумуляторов от сети производится редко.

Регулятор напряжения

Регулятор напряжения — аппарат, поддерживаемый показатель напряжения бортовой электросети в заданном пределе во всех режимах функционирования. Напряжение поддерживается им, если изменяется частота роторного генераторного вращения, электрическая нагрузка и температура воздуха. Он выполняет функцию защиты элементов генератора от аварии, автоматического включения в бортовую сеть цепи обмотки возбуждения с сигнализационной системой. Проверяется контрольной лампой.

Бывает регулятор напряжения совмещенный и отдельный. Первый вид имеет совмещенную конструкцию регулятора с щелочным узлом корпуса. Второй вид — отдельный узел корпуса машины, моторного отсека, куда подходят генераторные провода и тянутся.

Видео «Диагностика и ремонт генераторной установки»

Подробная инструкция на тему самостоятельной диагностики, а также ремонта агрегата в гаражных условиях описана в ролике ниже (автор видео — Вячеслав Ляхов).

Проблемы «недозаряда», как в принципе и «перезаряда» аккумулятора, могут быть вызваны многими причинами, но самая первая и самая распространенная на многих автомобилях (наши ВАЗ здесь не исключение), а также на многих мотоциклах, является выход реле-регулятора генератора из строя. Этот прибор, не смотря на свою компактность, убережет вашу батарею и сделает ее срок службы намного больше. Однако если он выходят из строя, это может просто убить АКБ в считанные недели, поэтому если увидели белые потеки, а также, двигатель не запускает после ночи, даже «не крутит» стартер – самое время проверять реле регулятор вашего автомобиля, а вот как это сделать своими руками, а вам сегодня подробно расскажу …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Для начала определение

Реле-регулятор – это устройство, которое регулирует ток от генератора автомобиля, не давая перезарядить аккумулятор, уберегая его от перезаряда, губительного для батареи. Таким образом, это устройство намного продлевает срок службы АКБ.

По сути это просто стабилизатор напряжения, который не дает напряжению от генератора превышать порог в 14,5 Вольта, это очень точный прибор и обязательный для всех типов автомобилей. Однако его можно различить на два типа.

Схема подключения к аккумулятору

Схем подключения генератора к аккумулятору три. Электрическая схема генератора — чертеж, состоящий из аккумулятора, генератора, блока предохранителя, ключ зажигания, приборной панели, выпрямительного блока и добавочного диода.

Принципиальная схема подключения генераторной установки — чертеж, состоящий из включателя зажигания, помехоподавляющего конденсатора, аккумуляторной батареи, индикаторной лампы, положительного диода силового выпрямителя, отрицательного диода силового выпрямителя, диода обмотки возбуждения, обмотки трех статорных фаз, обмотки роторного возбуждения, щеточного узла, регулятора напряжения.

Читайте также:
Назначение и устройство коленчатого вала, а также принцип работы + видео

Принципиальная электрическая схема генераторной установки

Схема генераторной установки с дополнительными диодами из статора, выпрямительного блока, диодов, батареи АКБ+, диодов обмотки возбуждения, токосъемных колец, ротора и вала ротора, регулятора напряжения, лампы на приборной панели, замка зажигания и батареи.

Схема генераторной установки с дополнительными диодами

Усовершенствованная схема подключения генератора к аккумулятору со стабилизацией напряжения включает в себя силовые и дополнительные диоды, теплоотвод, помимо включателя зажигания, помехоподавляющего конденсатора, аккумуляторной батареи, индикаторной лампы, силового выпрямителя, ротора, щелочного узла, регулятора напряжения, опорного регуляторного напряжения и питания обмотки напряжения.

Усовершенствованная схема стабилизации напряжения

Устранение причин пропадания зарядки на ВАЗ 2106

Для проверки электрической цепи автомобиля необходимо наличие простейшего мультиметра или вольтметра. Наиболее распространенными причинами пропадания напряжения зарядки являются:

  • слишком слабое натяжение ремня генератора либо его износ;
  • неисправность генератора (износ щеток, неисправность диодного моста, обрыв или перегорание катушек статора или якоря);
  • неисправность регулятора напряжения;
  • обрыв в цепи зарядки.

Наиболее распространенной причиной пропадания зарядки является неисправность реле напряжения. Для того чтобы проверить его работоспособность, достаточно будет снять с него оба провода, соединить между собой, запустить двигатель. При условии, что все остальные элементы цепи являются годными, напряжение в цепи достигнет около 17 В или больше. Если же напряжение не растет, то необходимо провести проверку наличия +12 В на клемме, подключенной к выводу 15 реле-регулятора. При его отсутствии проведите проверку предохранителя, отвечающего за цепь и саму целостность этой цепи.

Если питание на этой клемме есть, то необходимо проверить соединения в цепи возбуждения генератора. Подключите лампу-пробник между +12 В аккумуляторной батареи и проводом, который подключен к выводу 67 реле-регулятора напряжения. Таким образом можно провести проверку цепи реле напряжения-генератор, а также исправность генераторных щеток и обмоток его якоря. При отсутствии напряжения на выводах лампы делают предположение о неисправности выпрямительного моста.

Далее проверяют исправность проводника от генератора до реле-регулятора. Для такой проверки необходимо отключить клемму от генератора и соединить его с -12 В. Свечение контрольной лампы говорит о неисправных щетках или обрыве обмоток якоря. При подозрении на неисправность генератора, его снимают с автомобиля и производят полную разборку. Далее проверяют исправность каждого диода в диодном мосту генератора, выполняют прозвонку катушек статора и якоря на предмет обрыва или перегорания. Неисправные элементы ремонтируют или заменяют.

Схема зарядки аккумулятора ВАЗ 2106 предусматривает наличие постоянного напряжения от 13,5 до 14,3 В, независимо от оборотов двигателя. Однако бывают случаи, когда на средних оборотах двигателя напряжение заметно «просаживается» при включении дополнительной нагрузки. При возникновении такого явления необходимо проверить натяжение ремня генератора и отрегулировать его. Слабый контакт на клеммах аккумуляторной батареи иногда также приводит к такому эффекту.

Если же напряжение на клеммах батареи выше указанных пределов, надо проверить все контакты, начиная от плюсового вывода батареи до реле-регулятора напряжения. Если все контакты в норме, то реле-регулятор подлежит замене.

Своевременный уход за электрооборудованием автомобиля, состоянием контактов и клемм аккумуляторной батареи, регулярная проверка натяжения ремня и уровня электролита в аккумуляторе позволит двигателю вашего автомобиля работать долго и без проблем, а вам – избежать многих неисправностей в дороге.

Устройство автомобиля

Основные узлы устройства автомобиля

Несмотря на огромное число моделей и брендов, при детальном рассмотрении оказывается, все легковые транспортные средства устроены одинаково.

Основные части любого автомобиля:

  1. Двигатель (мотор). Устройство трансформирует тепловую энергию в механическую, что необходимо для передачи крутящего момента к колесам. Другими словами, благодаря ему машина едет;
  2. Трансмиссия (силовая передача). Отвечает за тот самый крутящий момент, который стимулируется источником энергии от мотора. В данный узел входят следующие агрегаты: коробка передач, сцепление, карданная передача, ведущий мост;
  3. Ходовая часть (в простонародье – «ходовка»). Механическая основа движения автомобиля. Конструкция включает переднюю и заднюю подвески, колеса, ведущие мосты;
  4. Системы управления. Собственно говоря, это рулевая система (чтобы ехать) и тормозная (чтобы останавливаться);
  5. Электрооборудование. Сюда входят аккумулятор, проводка, генератор. Словом – источники и потребители тока.

Все перечисленные элементы крепятся к несущей конструкции – кузову автомобиля. Последний состоит из днища, передних и задних лонжеронов (силовые детали каркаса, делающие его прочным и устойчивым), моторного отсека, крыши и навесных элементов (двери, капот, крышка багажника, бампер, крылья).

Данный перечень — лишь «верхушка айсберга», но ее вполне достаточно, чтобы начать понимать базовый принцип устройства автомобиля.

Если вы ищете учебник или пособие, в котором легко и доступно, «для чайников», расписано устройство автомобиля, рекомендуем обратить внимание на книгу Бескаравайного М.И. «Устройство автомобиля просто и понятно для всех». Пособие легко скачать в Интернете из любой онлайн-библиотеки.

Краткий обзор важных систем и агрегатов устройства авто

Итак, согласно схеме общего устройства машины, она работает следующим образом.

Благодаря кузову все узлы устройства собраны вместе. Системы работают синхронно и слаженно. За запуск двигателя отвечает аккумулятор. Последний выдает искру, из-за которой воспламеняется бензин в камере сгорания. Детонация запускает движение поршней в моторе. Двигатель, с помощью трансмиссии (если максимально просто, это сила, которая крутит колеса) передает энергию на колеса. За плавность и исправность хода отвечает ходовка. Машина едет или останавливается. Эти процессы контролируются педалями «газ» и «тормоз». В автомобилях с механической коробкой передач есть еще педаль «сцепление» (об этом чуть ниже). Чтобы работали все лампочки и датчики, а также исправно функционировал бортовой компьютер, генератор вырабатывает ток.

Водитель, сидя за рулем в комфортабельном салоне, не видит и не ощущает всю сложность технического устройства автомобиля. Он лишь поворачивает ключ в замке, переключает рычаг коробки, давит педали, крутит руль, да жмет кнопочки на панели. Ну, и контролирует уровень топлива в баке. Сказка, да и только!

Читайте также:
Кольца компрессионные – как представить их принцип работы? + видео

Однако, все же, если он хочет понимать устройство автомобиля, хотя бы на уровне «для начинающих», должен разбираться еще в некоторых механизмах.

  • Важным элементом схемы и устройства автомобиля является движок (или мотор). Они бывают внутреннего сгорания (на бензине или газе) и электрические. Первые подразделяются еще на десяток подвидов, но мы туда углубляться не станем.

  • Не менее значимой частью управления считается тормозная система. Она бывает стояночная (чтобы фиксировать авто на неровной поверхности) и рабочая (предназначена для временной или полной остановки, а также для снижения скорости движения);

  • Коробка передач. Речь идет о знакомых каждому водителю терминах «механика» или «автомат», если грамотно – МКПП и АКПП. Еще бывает роботизированная коробка (некий микс первых двух), но она не получила широкого распространения. Автоматом управлять проще, поскольку он сам контролирует скорость и нагрузку на машину, в такой машине нет педали сцепления. В случае же с механикой, водитель, с помощью последнего, самостоятельно переключает скорости, следя за нагрузкой на авто.

Что такое сцепление? Как работает данный элемент устройства? Вы когда-нибудь задумывались, почему, когда мы заводим тачку, она сразу не едет. Почему при заведенном двигателе она стоит на месте, пока мы не переключим скорость и не нажмем на педаль газа (тормоза и сцепления, потом газа при МКПП)? Сейчас попробуем объяснить:

  1. Силовой агрегат (движок) авто оснащен маховиком и коленвалом. На самом деле, там внутри сложная система шестеренок, валов и зубьев, но чтобы углубиться в детали этой конструкции, нужно обладать хотя бы минимальным запасом специальных знаний. А потому, мы стараемся объяснять проще.
  2. Со стороны маховика к мотору прикреплена коробка передач со сцеплением.
  3. Завод автомобиля происходит на «нейтралке» (нейтральная передача), при которой зубья коленчатого вала выведены из зацепления. Другими словами, вал коробки вращается вхолостую, крутящая сила, пока, не передается на колеса.
  4. Чтобы начать двигаться, нужно выжать сцепление. Оно спровоцирует плавное сочленение шестеренок маховика с трансмиссией. Далее, следует включить первую скорость. Начнется движение всего механизма, можно жать педаль газа. В автомобилях с АКПП весь этот процесс выполняется автоматически, без участия водителя.

Ну что же, мы разобрали базовые элементы конструкции и устройства современного автомобиля, постарались объяснить все максимально доступно и просто. Теперь вы понимаете, каким образом тачка едет, почему работает двигатель, за что отвечает тот или иной агрегат.

Мало кто поспорит, управлять современной машиной, да еще с АКПП – одно удовольствие. Но это – только если соблюдать рекомендации по уходу, относиться к авто бережно, вовремя проходить ТО и реагировать на малейшие неисправности.

Электрооборудование и системы помощи водителю

Многое в машине контролируется электрикой. Она довольно сложная, но значительно облегчает процесс вождения и делает пребывание в салоне максимально комфортным. Именно она запускает двигатель, поддерживая его в рабочем состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель, искрообразующие свечи, — всё это отдельные части автомобиля, без которых невозможно представить его нормальное функционирование.

Второстепенными элементами автоэлектрики являются источники освещения: фонари, габаритные огни, поворотники, подсветка салона и т. д. Сюда же относится звуковой сигнал, всевозможные датчики и регуляторы.

К электрооборудованию можно причислять и системы, призванные улучшать курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.

Тормозная система

Позволяет замедлять движение машины, вплоть до её полной остановки. Незаменима система во время экстренных ситуаций, а также когда автомобиль надо удерживать от самопроизвольного движения вниз. Автомобильные тормоза включают несколько подсистем: ручную, запасную, вспомогательную, антиблокировочную. Их совокупность называется тормозным управлением.

Задача основной тормозной системы — регулировать скорость движения машины, останавливать транспортное средство в случае необходимости. Состоит она из привода и исполнительных механизмов (барабан, диск). На современных легковых авто чаще используется гидропривод, реже — электрический, пневмо или комбинированный варианты. В некоторых случаях для повышения давления жидкости и эффективности торможения применяются вакуумный усилитель и регулятор.

При отказе или неисправности главного тормоза (разгерметизация одного из контуров и понижение уровня жидкости до критического) задействуется резервная тормозная система. Работает она как самостоятельный узел или вкупе с ручником.

Ручной или стояночный тормоз, оснащённый механическим приводом, предназначен для:

  • удержания машины на спусках;
  • аварийного торможения в чрезвычайных случаях.

Коэффициенты эффективности замедления автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч при усилии на педаль до 50 кг основной системы и подсистем:

  • главный тормоз — не меньше 5,8 м/с2;
  • аварийный и ручной — 2,75 м/с2.

Принцип функционирования тормозов прост. После нажатия на педаль тормозное усилие передаётся на колёсные механизмы. Последние прижимают к дискам колодки, тем самым останавливая вращение.

Устройство шасси автомобиля

Шасси автомобиля состоит из множества механизмов, передающих крутящийся момент от двигателя к колесам, передвигающих автомобиль и управляющих им: трансмиссии, механизма управления автомобилем и ходовой части.

Сцепление автомобиля

Сцепление служит для того, чтобы передавать крутящий момент двигателя к коробке передач и плавно соединять или разъединять двигатель с механизмами трансмиссии. От педали сцепления идет трос, приводящий в действие механизм сцепления. Сцепление служит для предохранения деталей двигателя и трансмиссии от перегрузки и повреждения при резком включении передачи или торможении.

Генератор свободной энергии: схемы, инструкции, описание

Универсальное применение электроэнергии во всех сферах человеческой деятельности сопряжено с поисками бесплатного электричества. Из-за чего новой вехой в развитии электротехники стала попытка создать генератор свободной энергии, который позволил бы значительно удешевить или свести к нулю затраты на получение электроэнергии. Наиболее перспективным источником для реализации этой задачи является свободная энергия.

Читайте также:
Ремонт боковых порезов шин – виды порезов, способы устранения + видео

Что представляет собой свободная энергия?

Термин свободной энергии возник во времена широкомасштабного внедрения и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, когда проблема получения электрического тока напрямую зависела от затрачиваемых для этого угля, древесины или нефтепродуктов. Поэтому под свободной энергией понимается такая сила, для добычи которой нет необходимости сжигать топливо и, соответственно, расходовать какие-либо ресурсы.

Первые попытки научного обоснования возможности получения бесплатной энергии были заложены Гельмгольцем, Гиббсом и Теслой. Первый из них разработал теорию создания системы, в которой вырабатываемая электроэнергия должна быть равной или больше затрачиваемой для начального пуска, то есть получения вечного двигателя. Гиббс высказал возможность получения энергии при протекании химической реакции настолько длительной, чтобы этого хватало для полноценного электроснабжения. Тесла наблюдал энергию во всех природных явлениях и высказал теорию о наличии эфира – субстанции, пронизывающей все вокруг нас.

Сегодня вы можете наблюдать реализацию этих принципов для получения свободной энергетики в бестопливных генераторах. Некоторые из них давно встали на службу человечеству и помогают получать альтернативную энергетику из ветра, солнца, рек, приливов и отливов. Это те же солнечные батареи, ветрогенераторы, гидроэлектростанции, которые помогли обуздать силы природы, находящиеся в свободном доступе. Но наряду с уже обоснованными и воплощенными в жизнь генераторами свободной энергии существуют концепции бестопливных двигателей, которые пытаются обойти закон сохранения энергии.

Проблема сохранения энергии

Главный камень преткновения в получении бесплатного электричества – закон сохранения энергии. Из-за наличия электрического сопротивления в самом генераторе, соединительных проводах и в других элементах электрической сети, согласно законов физики, происходит потеря выходной мощности. Энергия расходуется и для ее пополнения требуется постоянная подпитка извне или система генерации должна создавать такой избыток электрической энергии, чтобы ее хватало и для питания нагрузки, и для поддержания работы генератора. С математической точки зрения генератор свободной энергии должен иметь КПД более 1, что не укладывается в рамки стандартных физических явлений.

Схема и конструкция генератора Теслы

Никола Тесла стал открывателем физических явлений и создал на их основе многие электрические приборы, к примеру, трансформаторы Тесла, которые используются человечеством, и по сей день. За всю историю своей деятельности он запатентовал тысячи изобретений, среди которых есть не один генератор свободной энергии.

Рис. 1. Генератор свободной энергии Тесла

Посмотрите на рисунок 1, здесь приведен принцип получения электроэнергии при помощи генератора свободной энергии, собранного из катушек Тесла. Это устройство предполагает получение энергии из эфира, для чего катушки, входящие в его состав настраиваются на резонансную частоту. Для получения энергии из окружающего пространства в данной системе необходимо соблюдать следующие геометрические соотношения:

  • диаметр намотки;
  • сечения провода для каждой из обмоток;
  • расстояние между катушками.

Сегодня известны различные варианты применения катушек Тесла в конструкции других генераторов свободной энергии. Правда, каких-либо значимых результатов их применения добиться, еще не удалось. Хотя некоторые изобретатели утверждают обратное, и держат результат своих разработок в строжайшей тайне, демонстрируя лишь конечный эффект работы генератора. Помимо этой модели известны и другие изобретения Николы Теслы, которые являются генераторами свободной энергии.

Генератор свободной энергии на магнитах

Эффект взаимодействия магнитного поля и катушки широко применяется в магнитных двигателях. А в генераторе свободной энергии этот принцип применяется не для вращения намагниченного вала за счет подачи электрических импульсов на обмотки, а для подачи магнитного поля в электрическую катушку.

Толчком к развитию данного направления стал эффект, полученный при подаче напряжения на электромагнит (катушку намотанную на магнитопровод). При этом находящийся поблизости постоянный магнит притягивается к концам магнитопровода и остается притянутым даже после отключения питания от катушки. Постоянный магнит создает в сердечнике постоянный поток магнитного поля, которое будет удерживать конструкцию до тех пор, пока ее не оторвут физическим воздействием. Этот эффект был применен в создании схемы генератора свободной энергии на постоянных магнитах.

Рис. 2. Генератор свободной энергии на магнитах

Посмотрите на рисунок 2, для создания такого генератора свободной энергии и питания от него нагрузки необходимо сформировать систему электромагнитного взаимодействия, которая состоит из:

  • пусковой катушки (I);
  • запирающей катушки (IV);
  • питающей катушки (II);
  • поддерживающей катушки (III).

Также в схему входит управляющий транзистор VT1, конденсаторы Cб и Cф, диоды VD1-VD6, ограничительный резистор Rб и нагрузка Z­H.

Данный генератор свободной энергии включается посредством нажатия кнопки «Пуск», после чего управляющий импульс подается через VD6 и R6 на базу транзистора VT1. При поступлении управляющего импульса транзистор открывается и замыкает цепь протекания тока через пусковые катушки I. После чего электрический ток протечет по катушкам I и возбудит магнитопровод, который притянет постоянный магнит. По замкнутому контуру магнитосердечника и постоянного магнита будут протекать силовые линии магнитного поля.

От протекающего магнитного потока в катушках II, III, IV наводится ЭДС. Электрический потенциал от IV катушки подается на базу транзистора VT1, создавая управляющий сигнал. ЭДС в катушке III предназначена для поддержания магнитного потока в магнитопроводах. ЭДС в катушке II обеспечивает электроснабжение нагрузки.

Камнем преткновения в практической реализации такого генератора свободной энергии является создание переменного магнитного потока. Для этого в схеме рекомендуется установить два контура с постоянными магнитами, в которых силовые линии имеют встречное направление.

Кроме вышеприведенного генератора свободной энергии на магнитах сегодня существует ряд схожих устройств конструкции Серла, Адамса и других разработчиков, в основе генерации которых лежит использование постоянного магнитного поля.

Последователи Николы Теслы и их генераторы

Посеянные Теслой семена невероятных изобретений породили в умах соискателей неутолимую жажду воплотить в реальность фантастические идеи создания вечного двигателя и отправить механические генераторы на пыльную полку истории. Наиболее известные изобретатели использовали принципы изложенные Николой Тесла в своих устройствах. Рассмотрим наиболее популярные из них.

Читайте также:
Промежуточный вал на ВАЗ 2112 – ремонт и настройка + Видео

Лестер Хендершот

Хендершот развивал теорию о возможности использования магнитного поля Земли для генерации электроэнергии. Первые модели Лестер представил еще в 1930-х годах, но они так и не были востребованы его современниками. Конструктивно генератор Хендершота состоит из двух катушек со встречной намоткой, двух трансформаторов, конденсаторов и подвижного соленоида.

Рис. 3: общий вид генератора Хендершота

Работа такого генератора свободной энергии возможна только при его строгой ориентации с севера на юг, поэтому для настройки работы обязательно используется компас. Намотка катушек выполняется на деревянных основаниях с разнонаправленной намоткой, чтобы снизить эффект взаимной индукции (при наведении в них ЭДС, в обратную сторону ЭДС наводится не будет). Помимо этого катушки должны настраиваться резонансным контуром.

Джон Бедини

Свой генератор свободной энергии Бедини представил в 1984 году. Особенностью запатентованного устройства был энерджайзер – устройство с постоянным вращающимся моментом, которое не теряет оборотов. Такой эффект был достигнут за счет установки на диск нескольких постоянных магнитов, которые при взаимодействии с электромагнитной катушкой создают в ней импульсы и отталкиваются от ферромагнитного основания. Благодаря чему генератор свободной энергии получал эффект самозапитки.

Более поздние генераторы Бедини стали известны за счет одного школьного эксперимента. Модель оказалась значительно проще и не представляла собой чего-то грандиозного, но она смогла выполнять функции генератора свободного электричества порядка 9 дней без помощи извне.

Рис. 4. Принципиальная схема генератора Бедини

Посмотрите на рисунок 4, здесь приведена принципиальная схема генератора свободной энергии того самого школьного проекта. В ней используются следующие элементы:

  • вращающийся диск с несколькими постоянными магнитами (энерджайзер);
  • катушка с ферромагнитным основанием и двумя обмотками;
  • аккумулятор (в данном примере он был заменен на батарейку 9В);
  • блок управления из транзистора (VT1), резистора (R1) и диода (VD1);
  • токосъем организован с дополнительной катушки, питающей светодиод, но можно производить питание и от цепи аккумулятора.

С началом вращения постоянные магниты создают магнитное возбуждение в сердечнике катушки, которое наводит ЭДС в обмотках выходных катушек. За счет направления витков в пусковой обмотке ток начинает протекать, как показано на рисунке ниже через пусковую обмотку, резистор и диод.

Рис. 5. Начало работы генератора Бедини

Когда магнит находится непосредственно над соленоидом, сердечник насыщается и запасенной энергии становится достаточно для открытия транзистора VT1. При открытии транзистора, ток начинает протекать и в рабочей обмотке, осуществляющей подзаряд аккумулятора.

Рис. 6. Запуск обмотки подзаряда

Энергии на этом этапе становится достаточно для намагничивания ферромагнитного сердечника от рабочей обмотки, и он получает одноименный полюс с находящимся над ним магнитом. Благодаря магнитному полюсу в сердечнике, магнит на вращающемся колесе отталкивается от этого полюса и ускоряет дальнейшее движение энерджайзера. С ускорением движения импульсы в обмотках возникают все чаще, и светодиод с мигающего режима переходит в режим постоянного свечения.

Увы, такой генератор свободной энергии не является вечным двигателем. На практике он позволил системе работать в десятки раз дольше, чем она смогла бы функционировать на одной батарейке, но со временем все равно останавливается.

Тариель Капанадзе

Капанадзе разрабатывал модель своего генератора свободной энергии в 80 — 90-х годах прошлого века. Механическое устройство основывалось на работе усовершенствованной катушки Тесла. Как утверждал сам автор, компактный генератор мог питать потребителей мощностью в 5 кВт. В 2000-х генератор Капанадзе промышленных масштабов на 100 кВт попытались построить в Турции, по техническим характеристикам ему для пуска и работы требовалось всего 2 кВт.

Рис. 7. Принципиальная схема генератора Капанадзе (вариант схемы от Jean-Louis Naudin)

Оригинальный вариант схемы генератора Капанадзе остается неизвестным. На рисунке выше приведена принципиальная схема генератора свободной энергии от исследователя Jean-Louis Naudin. Он провел серию экспериментов, цель которых была понять принцип работы генератора Капанадзе, который тот представлял в демонстрационном видео ролике. В итоге эта работа привела к созданию собственного варианта генератора, который близок к оригинальному устройству.

Практическая схема генератора свободной энергии

Несмотря на большое количество существующих схем генераторов свободной энергии совсем немногие из них могут похвастаться реальными результатами, которые можно было бы проверить и повторить в домашних условиях.

Рис. 8. Рабочая схема гегератора Тесла

На рисунке 8 выше приведена схема генератора свободной энергии, которую вы можете повторить в домашних условиях. Этот принцип был изложен Николой Тесла. Для его работы используется металлическая пластина, изолированная от земли и расположенная на какой-либо возвышенности. Пластина является приемником электромагнитных колебаний в атмосфере. Сюда входит достаточно широкий спектр излучений (солнечных, радиомагнитных волн, статического электричества от движения воздушных масс и т.д.)

Приемник подключается к одной из обкладок конденсатора, а вторая обкладка заземляется, что и создает требуемую разность потенциалов. Единственным камнем преткновения к его промышленной реализации является необходимость изолировать на возвышенности пластину большой площади для питания хотя бы частного дома.

Современный взгляд и новые разработки

Несмотря на повсеместную заинтересованность созданием генератора свободной энергии, вытеснить с рынка классический способ получения электроэнергии они еще не могут. Разработчикам прошлого, выдвигавшим смелые теории по поводу значительного удешевления электроэнергии, не хватало технического совершенства оборудования или параметры элементов не могли обеспечить надлежащего эффекта. А благодаря научно-техническому прогрессу человечество получает все новые и новые изобретения, которые делают уже осязаемым воплощение генератора свободной энергии. Следует отметить, что сегодня уже получены и активно эксплуатируются генераторы свободной энергии, работающие на силе солнца и ветра.

Читайте также:
Рабочий цилиндр сцепления – устройство, функции, замена + видео

Но, в то же время, в интернете вы можете встретить предложения о приобретении таких устройств, хотя в большинстве своем это пустышки, созданные с целью обмануть неосведомленного человека. А небольшой процент реально работающих генераторов свободной энергии, будь то на резонансных трансформаторах, катушках или постоянных магнитах, может справляться лишь с питанием маломощных потребителей. Обеспечить электроэнергией, к примеру, частный дом или освещение во дворе они не могут.

Как итог, генераторы свободной энергии – перспективное направление, но их практическая реализация все еще не воплощена в жизнь.

Как устроен автомобиль: схема, принцип работы и особенности

Изобретение двигателя внутреннего сгорания и автомобиля в корне перевернуло жизнь человечества. Благодаря машинам существенно экономилось время, которое тратилось на передвижение. Также за счет автомобилей появилась возможность осуществлять крупные грузоперевозки. Сегодня водительское удостоверение есть у каждого второго, но далеко не все водители знают, как устроен автомобиль. А ведь эти знания очень полезны – они помогут увереннее чувствовать себя на дороге и не теряться в трудных ситуациях. Машины иногда ломаются, а зная схему устройства и принцип работы, можно устранить неполадку своими силами или хотя бы рассказать автослесарю, что сломалось.

Как устроен автомобиль? Более подробно об устройстве расскажем в нашей статье.

Кузов

Это основная и самая важная часть любого авто. На многих автомобилях кузов – это несущая конструкция. К этой основе крепятся все остальные узлы. Кузов – это комплекс из штампованного днища, задних и передних лонжеронов, крыши, двигательного отсека и прочих навесных комплектующих.

Производство кузовов представляет собой несколько этапов. Так, вначале из стального листа разной толщины посредством штамповки производят отдельные элементы. Затем они соединяются в узлы посредством сварки и собираются в единое целое. Современные кузовы производятся на роботизированных линиях, без участия человека.

Двигатель внутреннего сгорания

Многим интересно было бы узнать, как устроен автомобиль (для «чайников» эта тема тем более увлекательна). Конструкция его не сложная, а принцип работы простой и понятный. Хоть современные моторы и усложнились, но общее устройство не изменилось. Существуют бензиновые, дизельные двигатели, электрические моторы.

Как устроен двигатель автомобиля? Он представляет собой блок, в котором есть цилиндр, поршень, впускной и выпускной клапаны, шатун, коленчатый и распределительный валы. На автомобили устанавливаются чаще всего четырехтактные четырехцилиндровые моторы. Но есть 6-, и даже 8-цилиндровые агрегаты.

В каждом моторе есть цилиндр и подвижный поршень. Внутри цилиндра тепловая энергия преобразуется в механическую. При открытии впускного клапана, в цилиндр поступает горючая смесь. Посредством искры, созданной системой зажигания, смесь поджигается и сгорает. Энергия горения заставляет поршень двигаться вниз. Когда он двигается, посредством шатуна вращается и коленчатый вал. Далее открывается выпускной клапан. Отработанные газы попадают в выпускную систему и выводятся наружу.

Современный мотор гораздо сложнее, чем 50 лет назад, и состоит он не только из базовых деталей. Сейчас почти все производители начали использовать турбины. Причем не только на дизельных, но и на бензиновых двигателях. Но мы продолжим дальше узнавать, как устроен автомобиль – будет интересно.

Трансмиссия и КПП

Недостаток двигателей внутреннего сгорания – очень узкий диапазон оборотов, при которых мощность достигает максимального показателя. Кроме того, каждый мотор имеет «красную зону» – это предел максимальных оборотов. Иначе есть риск, что двигатель выйдет из строя.

Чтобы в каждом режиме мотор мог работать на оптимальных для него оборотах, когда мощность и крутящий момент на максимуме или близки к нему, нужна коробка передач. Также трансмиссия передает крутящий момент на колеса автомобиля через полуоси в случае с переднеприводными автомобилями или через карданный вал в случае с заднеприводными. Последняя схема конструкции является классической.

Давайте рассмотрим, как устроена коробка передач автомобиля. Существует четыре варианта КПП – это традиционная механическая коробка, автоматическая гидротрансформаторная КПП, роботизированная и вариаторная система.

Устроена МКПП следующим образом. В корпусе из стали или чугуна установлены шестеренки и валы. Последних всего три – это первичный, промежуточный и вторичный вал. Но это еще не все. Во всех моделях КПП имеется дополнительный вал и шестерни задней передачи. Также коробка состоит из картера, синхронизаторов, механизма переключения и селектора передач.

Валы КПП вращаются на подшипниках. Каждый имеет набор шестеренок с разным числом зубьев. Чтобы работа коробки была бесшумной, а включение передач плавным, шестерни оснастили синхронизаторами. Они предназначены для выравнивания угловых скоростей шестеренок в процессе вращения. Механизм переключения необходим для смены скорости. Водитель через рычаг-селектор выбирает необходимую передачу.

Передаточные числа КПП

Чтобы лучше узнать, как устроен автомобиль, с помощью простого примера разберем работу КПП. Имеется, к примеру, две шестерни с разным числом зубьев – на первой 20, на второй – 40. Если первая сделает два оборота, вторая провернется только один раз.

Разные шестерни имеют разные передаточные числа. А значит, скорость вращения будет отличаться. Первая и вторая передача в автомобиле имеет самую большую мощность. Двигатель очень легко вращает колеса и двигает тяжелый автомобиль. Машина при этом едет с низкой скоростью. Более высокие передачи используются, когда машина уже едет по инерции и мотору не тяжело раскручивать колеса. Высшие передачи имеют более низкую мощность. Но они более быстрые – на них развиваются высокие скорости – от 80 и выше километров в час.

Ну, а мы продолжим дальше узнавать, как устроен автомобиль.

Система сцепления

Для того чтобы была возможность останавливаться на светофорах, трогаться с места, переключать передачи, автомобили оснащены сцеплением. Этот механизм позволяет соединять и разрывать связь коробки передач с двигателем. Это очень важный элемент в устройстве любого транспортного средства. Давайте рассмотрим, как устроено сцепление автомобиля.

Читайте также:
Ремонт трубок кондиционера автомобиля – предотвращаем утечки в шлангах авто + Видео

Сцепление состоит из картера, кожуха, нажимного диска или корзины и ведомого диска. Также в устройстве имеется и привод (обычно он гидравлический). Ведомый диск под воздействием пружины прижат к маховику всегда. За счет очень высоких сил трения маховик и ведомый диск вращается вместе. При необходимости диски разъединяются и крутящий момент больше не передается. В этот момент можно переключить передачу или остановиться. Если нажать на педаль тормоза, не выжав предварительно сцепление, двигатель заглохнет.

Тормозная система

Рассмотрим, как устроена тормозная система автомобиля. Она представляет собой комплекс из колодок, барабанов, а также дисков и гидравлических цилиндров. Существует два типа тормозных систем – рабочая, которая предназначенная для полной остановки, и стояночная. Последняя необходима для удерживания машины на сложных участках.

В современных автомобилях тормоза представляют собой механизм с гидравлическим приводом. За счет избыточного давления при нажатии на педаль срабатывает тормозной механизм – колодки с большим усилием трутся об диск и машина останавливается.

Климатическое оборудование

Многие хотя знать, как устроен кондиционер автомобиля. При всех различиях в конструкции, он ничем не отличается от устройства обычного бытового кондиционера. Там также есть компрессор, вентиляторы и блок управления. Работает система за счет хладагента. Компрессор качает фреон, который из газообразного состояния превращается в жидкость.

Электрическое оборудование

Чтобы двигатель работал исправно, требуется электричество. Для этого в конструкции имеется аккумулятор. Но он не может долго выдавать нужный ток для всех потребителей. В паре с аккумулятором работает генератор. Давайте узнаем, как устроен генератор автомобиля.

Подвеска

Рассмотрим вкратце, как устроена подвеска автомобиля. Это комплекс из упругих элементов, гасящих устройств, стабилизаторов и опор колес. Система подвески предназначена для гашения или же смягчения колебаний, которые в процессе движения по неровностям передаются на кузов. За счет нее колеса могут перемещаться вне зависимости от кузова.

Система охлаждения

Двигатель разогревается до высоких температур, а перегрев для мотора очень страшен. Для этого существует система охлаждения, один из элементов которой – радиатор. Что он собой являет? Давайте рассмотрим, как устроен радиатор охлаждения автомобиля. Зачастую, он имеет несколько секций, сердцевину, а также детали крепления. Жидкость, которая поступает из рубашек охлаждения двигателя, должна охлаждаться в радиаторе. Сердцевина – это тонкие пластины, через которые идут плоские вертикальные трубы. Они припаяны к пластинам. Жидкость проходящая через сердцевину и трубки, интенсивно охлаждается.

Заключение

Вот как устроен автомобиль. На самом деле ничего сложного в конструкции нет. Даже в современных авто можно разобраться и при необходимости отремонтировать их.

Принципы работы электрического двигателя для начинающих

Основа работы электрического двигателя, как постоянного тока, так и переменного тока зиждется в силе Ампера. Ежели не впетрить как она получается, то ничего и непонятно будет никогда.

П.С. На самом-то деле там векторное произведение и дифференциалы, но это детали, а у нас упрощённый, частный случай.

Направление силы ампера определяется правилом левой руки.

Мысленно ставим левую ладонь на верхний рисунок и получаем направление сил Ампера. Она типа растягивают рамку с током в том положении как нарисовано на рис.1. И никуда вертеться тут ничего не будет, рамка в равновесии, устойчивом.

А если рамка с током повернута по-другому, то вот что будет:

Здесь уже равновесия нет, сила Ампера разворачивает противоположные стенки так, что рамка начинает вращаться. Появляется механическое вращение. Это основа электрического двигателя, самая суть, дальше только детали.

Теперь что будет делать рамка с током на рис.3?. Если система идеальная, без трения, то очевидно будут колебания. Если трение присутствует, то колебания постепенно затухнут, рамка с током стабилизируется и станет как на рис.1.

Но нам нужно постоянное вращение и достичь его можно двумя принципиально разными способами и отсюда и возникает разница между двигателями постоянного и электрического тока.

Способ 1. Смена направления тока в рамке.

Этот способ используется в двигателях постоянного тока и его потомках.

Наблюдаем за картинками. Пусть наш двигатель обесточен и рамка с током ориентирована как-то хаотично, вот так например:

Рис.4.1 Случайно расположенная рамка

На случайно расположенную рамку действует сила Ампера и она начинает вращаться.

В процессе движения рамка достигает угла 90°. Момент (момент пары сил или вращательный момент) максимальный.

И вот рамка достигает положения, когда момента вращения нет. И если сейчас не отключить ток, на сила Ампера будет уже тормозить рамку и в конце полуоборота рамка остановится и начнёт вращение в противоположном направлении. Но нам ведь этого не надо.

Поэтому мы на рис.3 делаем хитрый ход – меняем направление тока в рамке.

И вот после пересечения этого положения, рамка с поменянным направлением тока уже не тормозится, а снова разгоняется.

А когда рамка подходит к следующему положению равновесия, мы меняем ток ещё раз.

И рамка опять продолжает ускоряться куда нам надо.

Вот так и получается постоянное вращение. Красиво? Красиво. Нужно только менять направление тока два раза за оборот и всего делов.

А делает это, т.е. обеспечивает смену тока специальный узел – щёточно-коллекторный узел. Принципиально он устроен так:

Рисунок понятен и без пояснений. Рамка трётся то об один контакт, то об другой и так вот ток и меняется.

Очень важная особенность щёточно-коллекторного узла – его малый ресурс. Из-за трения. Например, вот движок ДПР-52-Н1 – минимальная наработка 1000 часов. В то же время срок службы современных бесколлекторных двигателей более 10000 часов, а двигателей переменного тока (там тоже нет ЩКУ) более 40000 часов.

ПостСкриптум. Кроме стандартного двигателя постоянного тока (стандартного это значит с щёточно-коллекторным узлом) есть ещё его развитие: бесколлекторный двигатель постоянного тока (БДПТ) и вентильный двигатель.

БДПТ отличается тем, что ток там меняется электронным способом (закрываются и открываются транзисторы), а вентильный ещё круче, он ещё и ток меняет, управляя моментом. И вообще БПДТ с вентильным по сложности сравнимы с электроприводом, ибо имеют всякие датчики положения ротора (датчики Холла например) и сложный электронный контроллер.

Отличие БДПТ от вентильного двигателя в форме противо-ЭДС. У БДПТ там трапеция (грубое изменение), а у вентильного двигателя – синусоида, более плавное значит.

По-английски БДПТ это BLDC, а вентильный двигатель это PMSM.

Способ 2. Вращается магнитный поток, т.е. магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле получают с помощью переменного трёхфазного тока. Вот есть статор.

А есть значит 3 фазы переменного тока.

Между ними как видно 120 градусов, электрических градусов.

Эти три фазы укладывают в статор специальным образом, чтобы они геометрически были повернуты друг к дружке на 120°.

И тогда при подаче трёхфазного питания получается само собой за счёт складывания магнитных потоков от трёх обмоток вращающееся магнитное поле.

Далее вращающееся магнитное поле «давит» силой Ампера на нашу рамку и она вращается.

Но здесь есть тоже различия, два разных способа.

Способ 2а. Рамка запитывается (синхронный двигатель).

Подаём значит на рамку напряжение (постоянное), рамка выставляется по магнитному полю. Помните рис.1 из самого начала? Вот так рамка и становится.

Но поле магнитное у нас тут вращается, а не просто так висит. Рамка чего будет делать? Тоже будет вращаться, следуя за магнитным полем.

Они (рамка и поле) вращаются с одинаковой частотой, или синхронно, поэтому такие двигатели называются синхронными двигателями.

Способ 2б. Рамка не запитывается (асинхронный двигатель).

Фишка в том, что рамка не запитывается, совсем не запитывается. Просто проволока такая замкнутая.

Когда мы начинаем вращать магнитное поле, по законам электромагнетизма в рамке наводится ток. От этого тока и магнитного поля получается сила Ампера. Но сила Ампера будет возникать только если рамка движется относительно магнитного поля (известная история с опытами Ампера и его походами в соседнюю комнату).

Так что рамка всегда будет отставать от магнитного поля. А то, если она его вдруг почему-то догонит, то пропадёт наводка от поля, пропадёт ток, пропадёт сила Ампера и всё вообще пропадёт. То есть, в асинхронном двигателе рамка всегда отстаёт от поля и частота у них значит разная, то есть вращаются они асинхронно, поэтому и двигатель называется асинхронным.

Топливный насос высокого давления – как обеспечить его стабильную работу?

Ключевым конструктивным узлом системы впрыска двигателя, работающего на дизельном топливе, является топливный насос высокого давления (ТНВД).

Основные элементы и схема топливного насоса высокого давления

ТНВД выполняет задачу по подаче в определенный момент и под определенным давлением в цилиндры дизеля четко отмеренных объемов автомобильного топлива.

Другими словами, данное устройство несет ответственность за правильную циркуляцию по топливной системе горючего.

По варианту подачи топлива насосы высокого давления дизельных двигателей подразделяют на агрегаты с аккумуляторным впрыском и непосредственного действия. Во втором случае процессы впрыска и нагнетания протекают в один и тот же момент, а необходимое давление распыления горючего обеспечивается движением плунжера.

Главный элемент ТНВД – плунжерная пара. Она представляет собой небольшой по диаметру длинный поршень (как правило, диаметр устройства в несколько раз меньше его длины), который максимально плотно подогнан к рабочему цилиндру. Зазор между ними (он носит название прецизионного сопряжения) никогда не превышает 1–3 мкм. В рабочем цилиндре размещаются впускные клапаны (два или один), через которые подается горючее. Затем оно через выпускной клапан выталкивается наружу плунжером.

Конструкционно насосы делят на три вида:

  • распределительный: в нем устанавливают 1 либо 2 плунжера, осуществляющие нагнетание топлива и их распределение по имеющимся цилиндрам;
  • рядный: располагает отдельной плунжерной парой;
  • магистральный: они отвечают за нагнетание в аккумулятор топлива.

Регулировка и ремонт топливного насоса высокого давления – особенности процесса

Необходимость ремонта ТНВД может быть вызвана несколькими причинами. Наиболее частыми из них принято считать следующие:

  • Износ насоса. Определить его несложно по таким явлениям, как громкая и неравномерная работа двигателя, усложненному его запуску в горячем состоянии, потере мощности.
  • Применение дизельного топлива низкого качества. Горючее применяется для движущихся узлов ТНВД в качестве смазки. Если оно включает в себя те или иные примеси (частички грязи, капли бензина либо воды), его смазывающие возможности снижаются, что и становится причиной выхода из строя насоса.
  • Некорректная работа электронных устройств, установленных на транспортном средстве.

При ремонте ТНВД чаще всего требуется менять изношенные детали, а сделать это можно лишь разобрав устройство. В принципе, выполнить ремонтные работы самому не так уж и сложно, если вооружиться знаниями об устройстве топливного насоса, а также набором специального инструмента (тиски, газовый ключ, пинцет, комплект шестигранников и головок, штангенциркуль, отвертка). Но специалисты всегда рекомендуют доверять их мастерам СТО и автосервисов.

Как выполняется регулировка ТНВД?

Периодическая регулировка насосов высокого давления – это обязательная процедура, без которой невозможна нормальная и надежная работа всего дизельного двигателя. Проводится она на специальных стендах (например, на СДТА–1). С устройства демонтируют муфту опережения впрыска (она работает в автоматическом режиме), сцепляют кулачковый вал с приводом стенда.

После этого проводят необходимые проверки, в ходе которых выполняется регулировка равномерности и величины подачи горючего, а также начала подачи. Для этих целей применяется специальный механизм для привода шторки. Последняя вводится между мерительными цилиндрами и эталонными форсунками в тот момент, когда подача выключается, что не дает возможности топливу попасть в цилиндры.

Для регулирования начала подачи используют моментоскоп (небольшой по длине кусок топлипровода, к которому подсоединяется стеклянная трубка). А для того, чтобы отрегулировать момент начала подачи применяют регулировочные болты, которые вкручиваются в толкатели плунжеров.

Неисправности ТНВД

  • 41
  • 7
  • 46k
  • 71
  • 108k

Неисправности ТНВД на дизеле приводят к потере мощности, увеличению расхода топлива, затрудненный запуск, увеличение дымности выхлопа и прочие. Типовые поломки топливного насоса высокого давления дизельного автомобиля заключается в попадании воды в плунжерные пары, падение давления в плунжерной паре, нарушение целостности уплотнительных колец, неисправности датчика или проводки (в дизелях под управлением электроники).

В идеале проверять ТНВД необходимо на специальном стенде в условиях автосервиса, однако простейшие проверки топливного насоса можно сделать и в гараже.

Типы топливных насосов

Для начала разберемся с видами топливных насосов дизельных авто, так как каждый из них имеет свои особенности и типичные неисправности ТНВД. Так, зная к какому виду относится насос можно лучше понять принцип действия и непосредственно причину поломки. Вне зависимости от вида насоса высокого давления нужно понимать, что главным узлом является так называемая плунжерная пара — поршня (плунжера) и цилиндра (втулки).

Всего существует два основных типа ТНВД:

  • с непосредственным действием и механическим действием плунжера;
  • с аккумуляторным впрыском.

Однако топливные насосы высокого давления еще делят на классы в соответствии с их устройством. В частности:

  • Рядные. Как понятно из названия, у них рабочие секции расположены в один ряд, и топливо подается в каждый цилиндр по очереди.
  • Распределительные. У таких насосов одна их секция может подать топливо в несколько разных цилиндров. Такие устройства могут быть одно- и двухплунжерными.
  • Многосекционные. Другое их название — V-образные или гидравлические аккумуляторы. Они используются для высоко мощных, однако низкооборотистых, двигателей. Встречаются достаточно редко.

У топливных насосов с непосредственным впрыском нагнетание и впрыск происходит одновременно. За это отвечает механический привод плунжера. У аккумуляторных насосов топливо подается в раздельных циклах, сначала оно поступает в аккумулятор насоса, и лишь потом в форсунки. Самые современные системы управляются электроникой и имеют название Common Rail. Работают они на основании информации от многочисленных датчиков, расположенных в разных узлах автомобиля.

Еще одна система впрыска — это насос-форсунка. В данном случае они объединены в один механизм. Такая система упрощает управление давлением, а также повышает надежность, ведь при выходе одной форсунки из строя мотор продолжит работать, хоть и с меньшей мощностью.

Для бензиновых двигателей также были придуманы топливные насосы высокого давления. Они используются в моторах с непосредственным впрыском топлива. Задача насоса состоит в подаче бензина под высоким давлением в цилиндры, где происходит непосредственное смешивание топлива с воздушной массой, образуя смесь, которая и поджигается свечой зажигания.

Признаки неисправности ТНВД

Несмотря на то, что насосы высокого давления принадлежат к различным типам, признаки их частичного выхода из строя типичные и во многом общие для всех. Так, к симптомам неисправности ТНВД относится:

  • повышенный расход топлива во всех режимах работы двигателя;
  • нестабильная работа движка, машина дергается в движении, особенно на малых оборотах;
  • затрудненный запуск двигателя, чаще именно в холодное время года;
  • падение мощности двигателя и динамических характеристик машины в целом;
  • увеличение дымности выхлопа мотора;
  • утечка топлива из насоса высокого давления;
  • появление в охлаждающей жидкости двигателя масляной эмульсии;
  • повышение шумности работы движка.

Опытные автолюбители выделяют еще один признак неисправности плунжера насоса высокого давления. Заключается он в том, что «на горячую» двигатель может заглохнуть при работе на холостых оборотах. И при этом его практически невозможно будет запустить до того момента, пока сам насос не остынет. «На холодную» же мотор заводится без проблем.

Основные причины неисправности ТНВД

Выделяют следующие причины поломки насоса высокого давления. Обычно у них выходят из строя следующие конструктивные элементы:

  • Плунжеры. Чаще всего виноваты именно они, поскольку плунжерные пары быстро загрязняются. Обусловлено это двумя причинами. Первая — конструктивные особенности, предусматривающие маленький зазор, обеспечивающий высокое давление в системе. Вторая — низкое качество дизельного топлива, в частности, присутствие в нем серы и парафинов, которые, собственно, и загрязняют устройство. Также грязь может попадать из двигателя (нагар, грязь). Износ плунжеров приводит к нестабильной работе мотора на холостых оборотах, повышенному расходу топлива, снижению компрессии. Из-за повреждения плунжерной пары могут значительно перегреться подшипники.
  • Вода в дизельном топливе. Также зачастую в отечественной солярке имеет место повышенное содержание воды. Влага смывает топливную (одновременно защитную) пленку с поверхностей деталей ТНВД, из-за чего ресурс прецизионных деталей значительно снижается. Это может даже привести к заклиниванию насоса.
  • Загрязненный топливный фильтр. Из-за забитого топливного фильтра насос высокого давления, во-первых, может загрязниться (плунжерные пары), а во-вторых, он работает «на износ», что снижает его общий ресурс.
  • Неравномерная подача и распределение нагнетаемой солярки. Такая проблема также может быть вызвана неисправностью плунжерных пар, в частности, износа поводков, зубьев рейки, нагнетательных клапанов, а также грязными форсунками.
  • Производственный брак. Это ситуация достаточно редкая, однако на дешевых насосах порой встречается. К браку относят трещины на корпусе ТНВД, повреждение его подшипников, а также заедание плунжерной втулки.
  • Износ подшипников. Они обычно изнашиваются по причине критического уменьшения ресурса (старения). Как вариант — заводской брак. Все это приводит к тому, что эксплуатационные характеристики насоса ухудшаются, а подшипники и прилегающие к ним детали перегреваются, чем снижают свой рабочий ресурс.
  • Заклинивание поршня и втулки. Это критическая поломка, которая может привести к поломке зубчатой рейки, кулачкового вала, шестерни, регулятора, шпонок. Зачастую причиной заклинивания является попадание воды в полость между поршнем и втулкой.
  • Износ деталей насоса. Это может возникать как по естественным причинам (с увеличением пробега машины), так и при попадании внутрь его воды. Она вымывает защитную (рабочую) смазку с элементов, что значительно снижает как ресурс насоса в целом, так и отдельных его деталей.
  • Коррозия плунжерной пары. Очаги ржавления могут появиться по причине повышенного содержания воды в дизельном топливе.
  • Некорректная работа системы охлаждения. То есть, при длительных и/или сильных нагрузках насос высокого давления может попросту перегреться. Система охлаждения может быть неисправна по разным причинам — низкий уровень антифриза или тосола, засорение системы, поломка отдельных элементов (насоса, патрубков, радиатора и так далее).

Если существуют подозрения, что неисправна рейка топливного насоса либо сопряженных с нею деталей, то нужно проверить наличие/отсутствие следующих дефектов:

  • отсоединение рейки от деталей регулятора;
  • заклинивание либо отворачивание хомутиков поводков плунжеров;
  • заклинивание стяжных винтов зубчатых венцов.

Одна из самых опасных причин неисправности заключается в нарушении подвижности топливной рейки. В частности, если ее заклинит в момент максимальной подачи топлива, и соответственно, у регулятора не будет хватать усилия чтобы ее сместить в исходное положение, то в двигателе происходит аварийное увеличение количества оборотов коленчатого вала, из-за чего двигатель «идет в разнос» со всеми вытекающими последствиями. Если рейку «закусило» при выключенной передаче, то в этом случае невозможно будет запустить двигатель вообще. Частичное заедание рейки приводит к неустойчивой работе двигателя и повышению его звуковой отдачи (он начинает «рычать»).

При использовании машины в условиях значительных морозов иногда наблюдается примерзание отдельных деталей насоса, и частичный выход его из строя. Чтобы этого не допустить, необходимо пользоваться маслами и дизельным топливом с соответствующими температурными показателями.

В дизельных системах Common Rail может выйти из строя клапан управления (или клапан потока SCV). Обычно его меняют на новый. Реже — выполняют ревизию и меняют отдельные детали на новые. В частности, зачастую выполняют замену штока клапана с сердечником.

Как определить неисправности ТНВД

Обратите внимание, что лучше всего выполнять проверку насоса высокого давления на профессиональных стендах, специально предназначенных для этого. Они позволяют узнать рабочие характеристики насоса и других элементов топливной системы автомобиля. Однако такая проверка возможна лишь в условиях автосервиса, поскольку подобный стенд — специализированное и дорогостоящее оборудование. В гаражных же условиях можно произвести лишь частичную проверку ТНВД и определить лишь основную неисправность, в то время как другие возможные, заметить не удастся!

Проверка наличия воды в плунжерных парах

Для этого необходимо снимать ремень газораспределительного механизма (ГРМ) и осторожно покрутить шкив. Если он вращается с переменным усилием — значит, все хорошо, и воды в насосе нет. Если же вращение происходит под воздействием значительного усилия и не происходит вовсе — то влага имеет место быть. Это очень вредно как для насоса, так и двигателя в целом, поскольку мотор при запуске будет работать с повышенным усилием, вплоть до его полного заклинивания (выхода из строя).

Проверка давления в плунжерной паре

Для этого существуют специальные инструменты — тестеры, например, КИ-4802 или ТАД-01А. Если под рукой подобного инструмента нет, то можно воспользоваться манометром с высоким диапазоном измерений. Так, его нужно вкрутить на посадочное место топливной трубки, либо же в центральное отверстие головки насоса высокого давления. При нормальном работающем двигателе, показания давления должны быть приблизительно от 300 кг/см² и выше (на самом деле соответствующее значение будет разниться у различных марок автомобилей, а также режимов работы двигателя). Если же давление топлива будет ниже — значит, плунжерная пара значительно износилась и нуждается в ремонте или замене (чаще всего).

Датчики управления

В современных дизельных системах Common Rail, которые управляются ЭБУ (электронный блок управления), как правило, возникают проблемы с датчиками и/или с их сигнальной проводкой. Зачастую при этом активируется сигнальная лампа Check Engine на приборной панели. Необходимо с помощью сканера ошибок считать их номера и расшифровать. Далее, в соответствии с полученной информацией, принимать решение о ремонте.

В основном датчики выходят из строя (из-за повреждения либо старости), или возникают проблемы с проводкой. Например, провода перетираются в месте вибрации и перегибов, обрываются, у них снижается значение изоляции. Все это приводит к получению ЭБУ некорректной информации от них, что приводит к образованию неверных сигналов управления.

Утечка топлива

Если солярка течет именно с ТНВД, то, скорее всего, причина этого заключается в износе его уплотнительных колец. Для диагностики необходимо при работающем двигателе покачать ось рычага насоса. Если уплотнительное кольцо повреждено — из-под него будет сочиться дизельное топливо. Иногда утечка возникает из мест установки плунжерных пар. В таком случае необходимо диагностировать их. Для этого обычно насос высокого давления демонтируют.

Чтобы проверить герметичность клапана отсечки ТНВД необходимо выполнить следующие действия:

  • отвернуть от неисправной секции трубку высокого давления;
  • рейку насоса давления поставить в положение выключенной подачи;
  • с помощью ручного подкачивающего насоса искусственно создать избыточное давление в топливной системе.

Если клапан неисправен, то через отверстие нажимного штуцера потечет топливо. В противном случае клапан исправен.

Схватывание рейки

Для проверки рейки на предмет ее прикипания необходимо предварительно отсоединить тяги от рычага регулятора, а также скобы останова. Далее, используя рычаги управления насоса, нужно передвинуть рейку в крайнее положение. Соответственно, во время движения рейки можно понять, «прикипела» она или нет. Желательно при этом также несколько раз провернуть кулачковый вал. В идеале рейка должна перемещаться плавно и без рывков.

Можно также увидеть перемещение рейки воочию, однако для этого нужно выполнить определенные демонтажные работы. У большинства моторов необходимо снять крышку насоса. У двигателей ЯМЗ нужно отвернуть корпус ограничителя или пробку.

Замерзание насоса

При возникшей неисправности ТНВД в зимнее время, можно проверить не замерз ли он. В случае, если насос замерз, то его нужно демонтировать и занести в теплое помещение. Далее дождаться, пока он не нагреется и не восстановится подвижность рейки. Далее насос нужно разобрать, слить масло и промыть чистым дизельным топливом. После этого необходимо залить новое масло в картер и установить обратно на двигатель. А когда такое случается в особенно лютые морозы — используют еще и размораживатель для дизтоплива, чтобы разморозить всю топливную магистраль.

Использование стенда

В условиях автосервиса мастера используют специальные диагностические стенды, с помощью которых проверяют работу насоса высокого давления. В частности, первое, на что обращают внимание — производительность насоса. Также проверяют работу плунжера и управляющего клапана (клапана потока SCV).

Система подключается к датчику положения вала с тем, чтобы контролер «видел», в каком положении идет нагнетание, а также к клапану управления порцией топлива. Далее стенд запускается в работу и отсчитывается определенное количество циклов (несколько сотен). В результате работы насоса из форсунок в заранее подготовленные мензурки течет определенное количество топлива, в соответствии с которым можно судить о работоспособности как каждой из них, так и клапана управления порциями топлива.

В некоторых случаях мастера меняют клапан управления на заведомо исправный с тем, чтобы определить реальное состояние плунжерной пары.

Ремонт ТНВД

Способы устранения неисправностей топливного насоса высокого давления зависят от типа устройства, а также причины поломки. Перечислим наиболее распространенные ремонтные меры.

Замена плунжерной пары своими руками

Перед выполнением самостоятельной проверки (без использования специального стенда) необходимо иметь под рукой слесарные инструменты и новую плунжерную пару, а также иметь опыт выполнения ремонтных работ. Описание проверки состояния топливного насоса высокого давления опишем на примере распространенного ТНВД Bosch.

Ремонт ТНВД Bosch

Необходимо понимать, что демонтаж насоса зависит от конкретной модели и даже двигателя автомобиля, поэтому процедура будет описана в общих чертах. Так, для замены плунжерной пары (наиболее частый тип ремонта) необходимо:

  • снять клеммы с аккумуляторной батареи автомобиля;
  • отсоединить от насоса высокого давления все провода и шланги, подходящие к нему;
  • демонтировать детали, которые препятствуют его демонтажу из машины;
  • открутить крепежные средства и выполнить демонтаж насоса;
  • аккуратно разобрать насос, при этом важно не потерять мелкие детали, а также запомнить последовательность разборки (можно фотографировать этот процесс поэтапно на телефон);
  • открутить и демонтировать плунжер из насоса;
  • почистить все детали насоса от грязи (можно воспользоваться для этого специальными карбклинерами или подобными очистителями);
  • проверить ролики, подшипники и рейки на насосе, на них не должно быть значительного износа;
  • демонтировать со старой плунжерной пары клапана и так называемую «глушилку», после чего установить их на новую пару;
  • выполнить монтажные работы в обратном порядке.

Заедание рейки

Если вы обнаружили, что заедает рейка, то первое что сделать — найти место ее «прикипания». Сделать это можно, если подкачивать зубчатый венец относительно рейки в соответствующей секции. Если рейка не заедает, то там будет небольшой зазор.

Самостоятельный ремонт в данном случае вряд ли возможен. Однако в любом случае необходимо демонтировать насос и показать его специалисту!

Профилактические меры

Как известно, профилактика — это лучший ремонт, поэтому для экономии финансов и обеспечения нормальной работы двигателя желательно выполнять несложные профилактические меры, способствующие продлению срока службы топливного насоса высокого давления. В частности:

  • промывку топливной системы необходимо выполнять приблизительно один-два раза в год;
  • обязательно вовремя менять топливный фильтр (чистить его нежелательно, потому что мелкие частички грязи, скорее всего, останутся на фильтре);
  • использовать качественное топливо (на любой заправке есть документация, в которой указывается, как давно было привезено топливо, а также дана информация о его составе, допусках и сезонности);
  • в зимнее время важно пользоваться зимним дизельным топливом, либо для понижения температуры замерзания (повышения текучести) солярки можно пользоваться специальными составами — антигелями;
  • желательно оставлять машину на длительную стоянку (особенно в холодное время) с полным баком, поскольку за ночь на внутренних стенках бака образуется конденсат влаги, который стекает вниз и смешивается с топливом, вместо этого можно пользоваться упомянутыми выше удалителями влаги;
  • не допускать критического снижения уровня топлива в баке;
  • в зимнее время обязательно нужно прогревать двигатель в течение нескольких минут до движения, учитывая показания приборов температуры охлаждающей жидкости и давления масла;
  • применять специальные смазывающие присадки для дизельного топлива, если есть подозрения на низкое качество солярки.

Перечисленные выше меры будут способствовать нормальной работе не только насоса высокого давления, но и всей топливной системы автомобиля в целом.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: